ИИ подсказал учёным способ победить устойчивый к лекарствам рак

Аббревиатура MAESTRO расшифровывается как Mechanistic Augmentation and Ensemble Selection for Therapeutic Ranking Optimization. Разработка была представлена научной группой под руководством Нила Линя (Neil Lin). Данная система анализирует научные публикации и известные механизмы действия лекарств, чтобы определить, какие вещества потенциально способны усилить действие существующего лечения. Разработка нацелена на одну из сложных проблем онкологии — устойчивость опухолей к лекарствам.

Ученые не стали тестировать препараты на плоских слоях клеток в чашках Петри, так как это не отражает реальное строение опухоли. Они вырастили 3D-органоиды (микро-опухоли) из устойчивых к лечению клеток рака простаты. В эти клеточные кластеры ввели комбинации, предложенные ИИ.

При проверке системы учёные оценили 3592 природных соединения в качестве возможных партнёров для энзалутамида — препарата, применяемого при раке простаты. Чтобы исключить случайные ошибки, система оценивала каждого кандидата более 100 раз и в итоге отобрала 150 лучших вариантов, а у 23 были обнаружены признаки синергии с основным лекарством, то есть сочетание действовало сильнее, чем можно было ожидать от отдельных веществ. 

Абсолютным лидером стал берберин — природное вещество, встречающееся в некоторых растениях (например, в барбарисе). Комбинация «энзалутамид + берберин» успешно уничтожила раковые клетки сразу на четырех разных моделях резистентного рака простаты. Забавно, что для ученых берберин не был очевидным кандидатом, так как он влияет на слишком много биологических процессов сразу, и человек просто не смог бы просчитать его точечный эффект в комбинации. ИИ с этим справился.

Пока это не означает, что пациентам уже можно назначать новую комбинацию: впереди следующие этапы исследований. Но если результаты подтвердятся, подобный подход сможет ускорить поиск удачных лекарственных комбинаций и для других болезней.